Verrichtungsbibliothek

Die Verrichtungsbibliothek ist der Kern des ema. Sie ist eine Sammlung häufiger Tätigkeiten bzw. Verrichtungen, die zur Simulation von virtuellen Menschmodellen erforderlich sind. Durch diese Bibliothek kann eine große Anzahl an Tätigkeiten erstellt und durch die verschiedenen Parameter individualisiert werden. Die Verrichtungsbibliothek befindet sich im ema in der Registerkarte Verhalten im linken Teil des Arbeitsbereiches (siehe Kapitel Benutzeroberfläche / Registerkarte "Verhalten"). Jedem Menschmodell ist im mittleren Teil des Arbeitsbereiches eine Verrichtungsleiste zugeordnet (siehe Abbildung Verrichtungsleisten und Zeitleiste). Verrichtungen können mittels „Drag-and-Drop“ aus der Verrichtungsbibliothek (siehe Abbildung Verrichtungsbibliothek: Verrichtungskategorien) in die jeweilige Verrichtungsleiste gezogen und abgelegt werden. Die Verrichtungsbibliothek ist als Baumstruktur dargestellt, deren Einzelverrichtungen in Kategorien gegliedert sind. Um die Verrichtungen anzeigen zu lassen und verwenden zu können, müssen die einzelnen Kategorien mit Klick auf das Pfeilsymbol geöffnet werden (siehe Abbildung Verrichtung einer Kategorie).


Abbildung 188: Verrichtungsbibliothek: Verrichtungskategorien	Abbildung 189: Verrichtung einer Kategorie

Die Abbildung Verrichtungsleisten und Zeitleiste zeigt zwei nach den zugehörigen Menschmodellen benannte Verrichtungsleisten mit Beispielverrichtungen. Vor der Simulation haben die Verrichtungen eine festgelegte Standard-Länge von 5 Sekunden. Mit der Simulation wird die tatsächliche Dauer berechnet und angezeigt.

VBI_ETV-Verrichtungsleiste-Zeitleiste

Abbildung 190: Verrichtungsleisten und Zeitleiste

Um die Verrichtungsleisten zu füllen, muss die gewünschte Verrichtung mit der linken Maustaste in der Bibliothek angeklickt und zur entsprechenden Einfüge-Position in der Verrichtungsleiste gezogen werden. Das Loslassen der Maustaste sollte erst erfolgen, wenn sich der Mauscursor über der gewünschten Verrichtungsleiste und an der gewünschten Position befindet. Bei gedrückter Shift-Taste können vorhandene Verrichtungen an diese Position kopiert werden. Dabei werden alle eingestellten Verrichtungsparameter übernommen.

Wird eine Verrichtung selektiert, erscheinen rechts im Arbeitsbereich die verrichtungsspezifischen Parameter, die nun geändert werden können bzw. geändert werden müssen (siehe Abbildung Beispiel für Verrichtungsparameter). Oberhalb der Parameter befindet sich ein Eingabefeld, über welches die Bezeichnung der Verrichtung angepasst werden kann. Die Parameter sind in Kategorien untergliedert (Grundparameter, Pflichtparameter, Optionale Parameter, Prozessbeschreibung, Körperhaltung-Parameter etc.). Um eine entsprechende Kategorie „aufzublättern“ und die entsprechenden Parameter sichtbar zu machen, genügt ein einfacher Klick auf das Kopffeld der Kategorie.

VBI_ETV-Verrichtungsparameter

Abbildung 191: Beispiel für Verrichtungsparameter

Die Verrichtungen beruhen auf einer internen „Verrichtungs-Hierarchie“. Dabei kann man alle Verrichtungen grob in zwei Gruppen unterteilen – Elementarverrichtungen und Komplexverrichtungen. Elementarverrichtungen dienen dabei als Grundbausteine, die innerhalb von übergeordneten Komplexverrichtungen wiederverwendet werden. So verwendet die Verrichtung Laufen intern die Verrichtung Fuß zu Ziel bewegen. Das Hauptziel der Verrichtungsstrukturierung und der zugrunde liegenden Logik ist eine möglichst intuitive und universelle Kombinierbarkeit der Verrichtungen untereinander. In den nachfolgenden Erläuterungen der einzelnen Verrichtungen gibt es jeweils einen Abschnitt „untergeordnete Verrichtung“, in welchem nachzulesen ist, welche untergeordneten Verrichtungen verwendet werden.

Es gibt eine Grundmenge von Parametern, die in allen Verrichtungen gesetzt werden können:

Parameter	Typ	Pflicht	Bedeutung
Vorgabe-Sollzeit [s]	Fließkommazahl	nein	Ein Werteparameter, mit dem der Nutzer die gewünschte Dauer der Verrichtung selbst vorgeben kann. Die Sollzeit wird, falls sie von der intern errechneten Verrichtungsdauer abweicht, erzwungen, was zu verlangsamten bzw. beschleunigten Bewegungen führt. Es gilt aber zu beachten, dass beim Standardwert 0.0 die Verrichtungsdauer über die internen Methoden zur Zeitbestimmung ermittelt wird.
Zeitrelevant	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsfeld, was zur Kennzeichnung einer Verrichtung als „zeitrelevant“ dient. (wenn das Feld leer ist, wird die jeweilige Verrichtung als „nicht zeitrelevant“ betrachtet). Nicht-zeitrelevante Verrichtungen werden bei der Bestimmung der Gesamt-Prozesszeit ignoriert. Der Parameter wird auch auf mögliche "untergeordnete Verrichtungen" angewendet.
Wertschöpfung [%]	Fließkommazahl (0.0 bis 100.0)	nein	Ein Werteparameter, der den Anteil der Wertschöpfung einer Verrichtung charakterisiert. Die Angaben zur Wertschöpfung werden für die spätere Auswertung verwendet und haben keinen direkten Einfluss auf die Simulation.

Parameter

Typ

Pflicht

Bedeutung

Vorgabe-Sollzeit [s]

Fließkommazahl

nein

Ein Werteparameter, mit dem der Nutzer die gewünschte Dauer der Verrichtung selbst vorgeben kann. Die Sollzeit wird, falls sie von der intern errechneten Verrichtungsdauer abweicht, erzwungen, was zu verlangsamten bzw. beschleunigten Bewegungen führt. Es gilt aber zu beachten, dass beim Standardwert 0.0 die Verrichtungsdauer über die internen Methoden zur Zeitbestimmung ermittelt wird.

Zeitrelevant

Checkbox

nein

Ein Entscheidungsfeld, was zur Kennzeichnung einer Verrichtung als „zeitrelevant“ dient. (wenn das Feld leer ist, wird die jeweilige Verrichtung als „nicht zeitrelevant“ betrachtet). Nicht-zeitrelevante Verrichtungen werden bei der Bestimmung der Gesamt-Prozesszeit ignoriert. Der Parameter wird auch auf mögliche "untergeordnete Verrichtungen" angewendet.

Wertschöpfung [%]

Fließkommazahl

(0.0 bis 100.0)

nein

Ein Werteparameter, der den Anteil der Wertschöpfung einer Verrichtung charakterisiert. Die Angaben zur Wertschöpfung werden für die spätere Auswertung verwendet und haben keinen direkten Einfluss auf die Simulation.

Darüber hinaus gibt es Parameter die in vielen, aber nicht allen Verrichtungen Verwendung finden:

Parameter	Typ	Pflicht	Bedeutung
Automatisches Laufen	Checkbox	ja	Ein Entscheidungsparameter, der festlegt, ob das Menschmodell automatisch zum angegebenen Zielpunkt / -objekt laufen soll. Der dabei gehaltene Abstand zum Ziel sowie zu Kollisionsobjekten wird im Parameter Sicherheitsabstand beim Laufen [mm] festgelegt.
Sicherheitsabstand beim Laufen [mm]	Fließkommazahl	ja	Ein Werteparameter, über den der Sicherheitsabstand für das automatische Laufen angepasst werden kann. Das Menschmodell hält mindestens den eingestellten Abstand zum Zielobjekt und zu Kollisionsobjekten, auch während des Laufens um Hindernisse. Der Standardwert liegt bei 250 mm.
Kollisionsvermeidung	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der festlegt, ob die Bewegung des Menschmodells auf Kollisionsobjekte in Oberkörperhöhe überprüft wird. Befinden sich solche Objekte im Weg (z. B. im Greifraum), dann beugt das Menschmodell den Oberkörper oder führt die Hände / Arme anders, um diesem Objekt auszuweichen. Hinweis: Bei der Verrichtung Rutschen zu Ziel hat dieser Parameter eine andere Bedeutung (siehe Kapitel Verrichtungsbibliothek / Körperbewegungen / Rutschen zu Ziel).
Blickpunkt	Position	nein	Ein Koordinatenparameter, der den Punkt darstellt, auf welchen das Menschmodell blicken soll. Dabei bewegt das Menschmodell wenn nötig seinen Oberkörper, damit der definierte Blickpunkt im Blickfeld liegt.
Art der Oberkörperbewegung	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, mit dem die zu verwendende Oberkörperbewegung ausgewählt bzw. eingeschränkt werden kann.
Beinbewegung sperren	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der festlegt, ob sich das Menschmodell während der Bewegung abhocken darf oder nicht.
Hand-/Armstellung links/rechts	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der verschiedene Hand- bzw. Armstellungen für die aktuelle und nachfolgenden Verrichtungen definiert. Hand herab hängen lassen bedeutet, dass die Gravitation die Armstellung beeinflusst. Bei der Standard Armstellung wird eine geeignete, verrichtungsabhängige Armstellung berechnet. Bei Armstellung beibehalten bleibt die derzeitige Armstellung im Verhältnis zum Oberkörper unverändert. Fixiere Hand am Ziel bedeutet, dass die jeweilige Hand für nachfolgende Verrichtungen am Ort belassen werden soll. Erst eine Neudefinition des Zieles für die Hand oder eine abermalige Festlegung des Parameters Hand- / Armstellung links / rechts in nachfolgenden-errichtungen hebt diese Restriktion auf.

Des Weiteren existieren Parameter zur Beschreibung von Prozessen, die zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dienen sowie aus der Simulationen nicht ermittelt werden können und daher vom Nutzer bei Bedarf vorgegeben werden müssen. Manche der Angaben wirken sich auf die berechnete Ausführungsdauer und die Zeitanalyse nach MTM-UAS (Kapitel Benutzeroberfläche / Registerkarte "Ergebnisse" / Zeitanalyse) aus.

Parameter	Typ	Pflicht	Bedeutung
Fingerkraft [N]	Fließkomma-zahl (0.0 bis 500.0)	nein	Ein Werteparameter, der den Betrag der aufzuwendenden Fingerkraft in Newton definiert.
Arm-/Ganzkörperkraft [N]	Fließkomma-zahl (0.0 bis 500.0)	nein	Ein Werteparameter, der den Betrag der aufzuwendenden Arm-/Ganzkörperkraft in Newton definiert.
Fuß-/Beinkraft [N]	Fließkomma-zahl (0.0 bis 500.0)	nein	Ein Werteparameter, der den Betrag der aufzuwendenden Fuß-/Beinkraft in Newton definiert.
Vibration / Impuls	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zur Definition von Handgelenk-Rückschlagkräften dient.
Genaues Einstellen / zusammengesetztes Betätigen	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Anlehnen möglich	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter für die Erfassung, ob ein Anlehnen am Sitzplatz generell möglich ist oder nicht. Dieser Parameter ist lediglich Ergonomie-relevant bzw. dient zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken und hat keine Auswirkung auf die ausgeführte Bewegung.
Blickverschieben relevant	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Bodenbeschaffenheit	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient und eine Auflistung bereits vordefinierter Arten der Bodenbeschaffenheit beinhaltet.
Kraft für Anfahren und Abbremsen anwenden	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der festlegt, ob beim Führen des Werkzeugs Kraftfälle nur für das Anfahren (z. B. eines Schweißpunktes) analysiert werden sollen oder zusätzlich auch für das Abbremsen (pro Schweißpunkt). Er dient zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken.
Lokale Kraftrichtung links / rechts	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Kraftart	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Aufnahme-Fall / Greifbewegung	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Aufnahme-Fall / Greifbewegung (sekundär)	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Fügebedingungen	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Kopfstütze verfügbar	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter für die Erfassung, ob eine Abstützung für den Kopf am Sitzplatz generell möglich ist oder nicht. Dieser Parameter ist lediglich Ergonomie-relevant bzw. dient zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken und hat keine Auswirkung auf die ausgeführte Bewegung.
Einbaulage (Ein-/Anfügen)	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Beinabstützung verfügbar	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter für die Erfassung, ob eine Abstützung für die Beine am Sitzplatz generell möglich ist oder nicht. Dieser Parameter ist lediglich Ergonomie-relevant bzw. dient zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken und hat keine Auswirkung auf die ausgeführte Bewegung.
Bereitstellung	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Bereitstellung (sekundär)	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Platziergenauigkeit	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Platziergenauigkeit (sekundär)	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Platziergenauigkeit für Bauteil(e)	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Verbindungselemente einzeln aufnehmen	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Bauteil(e) einzeln aufnehmen	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient.
Art des Ziehens / Schiebens	Auswahl	nein	Ein Auswahlparameter, der zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken dient und eine Auflistung bereits vordefinierter Arten des Ziehens bzw. Schiebens (gemäß EAWS) beinhaltet.
Zusätzlich hoher Kraftaufwand mit zeitlicher Verzögerung	Checkbox	nein	Ein Entscheidungsparameter, der festlegt, ob in der Auswertung ein erhöhter Kraftaufwand einbezogen werden soll.